Як я проаналізував дані з мого FitBit для покращення загального стану здоров’я

Виявляється, дані можуть зберегти здоров’я

Трекери фізичної активності стали багатомільйонною категорією товарів. У мене була неабияка частка вишуканих трекерів, починаючи з самого початку від Nike Fuelband, а потім від групи активності MI. Особисто я не міг добре прийняти жодного з них, і врешті-решт, всі вони виявились вигадливими цифровими годинниками, які потребували перезарядки кожні кілька днів, щоб вони могли вказати правильний час.

А потім, кілька місяців тому, мені подарував Fitbit Versa мій друг. Щось клацнуло. Чому?

З того часу, як я відмовився від думки, що ремінці здоров'я є ефективними, багато що сталося. Коли я отримав цей подарунок, я був на етапі, коли мене приклеїли до стільця та ноутбука. Як результат, у мене була серйозна проблема з болем у спині та порушенням постави. Неправомірні дії протягом багатьох років не могли бути виправлені лише за кілька днів або тижнів. Боротячись із важкою битвою проти сидіння, яку зараз багато хто вважає новим «курінням», я зважав на свою поставу та ідею підтримувати активний спосіб життя.

Отже, я думав дати Fitbit чистий аркуш і пробував це протягом тижня. Додаток Fitbit зробив досить хорошу роботу щодо збору та демонстрації даних у витратному форматі.

Минуло два тижні з мого розставання з механічним годинником. Заінтригований величезною різноманітністю точок даних, які Fitbit міг захопити, спонукання почало бачити, що криється за даними.

Незабаром я розпочав експеримент, щоб побачити, наскільки добре я можу йти в ногу з цілями, які я визначив. Я також хотів знати, чи існували сторонні фактори, які впливали на ці цілі. Нарешті, я хотів розкрити будь-які приховані та цікаві знахідки по дорозі. Мені було особливо цікаво виявити:

  • Наскільки активні мої дні? Чи проводжу я значну кількість часу сидячи?
  • Як ці дані змінюються в робочі та вихідні дні?
  • Які фактори сприяють найвищому спалюванню калорій?
  • Які вправи є найкращим та найпростішим способом досягнення моїх щоденних цілей?
  • Чи дотримувався я стабільного графіка сну? Які фактори впливають на це?
  • Зрозумійте стадії сну та з’ясуйте, що потрібно для кращого глибокого сну.
  • Який вплив випивки Netflix на сон вихідних?
  • Навчіть просту модель машинного навчання, щоб побачити, чи існує прихована модель для кращого сну.

Я не зміг знайти відповіді на них із стандартного додатку Fitbit. Мені потрібні були необроблені дані.

Отримання даних

Першим завданням було з’ясувати способи вилучення даних із мого пристрою. Скануючи сторінки розробників, я виявив, що вони мають веб-API для доступу до даних користувачів. Вивчаючи ці API, я був вражений, побачивши величезний обсяг даних, які фіксуються та зберігаються щохвилини. Фіксуються кроки, спалені калорії, стадії сну і навіть частота серцевих скорочень / хвилину за будь-який день!

Іноді спокуслива принада знання про наше загальне самопочуття змушує забути, якою особистою інформацією ми в кінцевому підсумку ділимось. Прочитавши їх політику конфіденційності, я виявив, що Fitbit зробив додаткові перевірки, щоб захистити дані. У будь-якому випадку для цього потрібна окрема публікація, тому, не відступаючи від нашої головної мети, продовжимо.

Я зареєстрував свій додаток і отримав необхідні облікові дані на стороні клієнта, щоб розпочати збір даних. Пройшовши необхідні кроки авторизації, я зібрав та об’єднав свої щоденні дані про активність, сон та частоту серцевих скорочень та передав їх у файл Excel. Після деякого очищення даних набір даних був готовий!

PS. Весь код можна знайти тут разом із блокнотом Jupyter.

PPS. Застереження: Цей аналіз даних базується на дуже обмеженому наборі точок даних, і його буде важко узагальнити для широких мас. Будь ласка, розглядайте це як веселе читання!

Аналіз діяльності

Fitbit має широкий спектр точок даних для вимірювання щоденних рівнів активності. Сходинки, калорії та підлоги є одними із стандартних заходів. Він також відстежує, скільки хвилин я витрачаю щодня, будучи помірно, злегка і дуже активним.

Не турбуючись про щоденне спалювання калорій, я дотримувався мети досягти 8000 кроків щодня на своєму пристрої Fitbit. З графіків нижче випливає, що я складаю в середньому близько ~ 7800 кроків на день, що досить близько до моєї мети. Існує кілька досліджень, які передбачають ідеальне досягнення 10000 кроків на день, і це буде наступною метою.

З вівторка по суботу були дні, коли я складав у середньому близько 40 хвилин дуже активних хвилин - що просто перекладається на активні фізичні вправи. Менша кількість хвилин у неділю відбулася через суто лінь / час відновлення. Падіння активних хвилин у понеділок доводить, що я полюбляю понеділковий блюз, і думаю, настав час це виправити. ??

Аналіз кількості спалених калорій за хвилину для різних видів діяльності показує деякі цікаві висновки. Хоча в Інтернеті є багато подібних даних, узагальнити ці цифри для всіх дуже важко. Оскільки багато чого залежить від рівня фізичної підготовки, демографічних показників, набору навичок, а головне - від того, наскільки мені подобається робити деякі конкретні вправи.

Цікаво спостерігати, що біг допомагає мені спалювати майже 12 калорій на хвилину. Математика проста: щоб компенсувати пиво, мені потрібно 10 хвилин бігу. ?? ‍ +? =?

Теніс? - улюблене заняття з партії - займає друге місце. Це знову безпрограшний сценарій! Буде цікаво подивитися, чи не зміниться це число, коли я вдосконалюю свої навички.

Номери плавання не були для мене шокуючими, тому що я все ще намагаюся не відставати від свого безперервного підрахунку кругів. А провівши деякий час у басейні, вправа перетворюється на дозвілля.

Тут слід зазначити, що спалені калорії не повинні бути єдиним показником, за яким можна оцінювати ці види діяльності. Але, це трапляється, єдина метрика, яку я зараз можу виміряти за допомогою Fitbit.

Нарешті, корисно побачити, як різні точки даних співвідносяться між собою. Побудова кореляційної теплової карти допомагає розкрити деякі висновки.

Калорії, що спалюються, сильно пов'язані з кількістю кроків та активними хвилинами . Хвилини сидячого часу мають негативну кореляцію з робочими днями, що означає, що я витрачаю більше часу на розслаблення у вихідні.

Аналіз сну

Сон необхідний для підтримки настрою, пам’яті та когнітивних можливостей, і від цього нікуди не біжить. Приблизно третину свого життя ми проводимо у сні. Це приголомшливі 26 років, проведених спати в ліжку ! Хоча метаболізм загалом сповільнюється, всі основні органи та регуляторні системи продовжують функціонувати. Отже, стає важливим отримати максимум від сну.

Читаючи більше про це, я виявив, що є кілька стандартних способів, які можуть допомогти досягти повноцінного сну.

  • Слідуючи хорошому графіку сну
  • Уникайте яскравого / синього світла вночі перед тим, як вдаритись у ліжко
  • Уникайте кофеїну пізніше дня
  • Спати в прохолодному і темному приміщенні
  • Сон не менше 7–9 годин. Є деякі дослідження, які говорять, що навіть за 5 годин ви можете досягти максимуму зі свого сну.

Протягом цього експерименту я намагався дотримуватися наведених вище кроків, щоб прив’язати себе до строгого режиму сну. Настав час їх перевірити.

З графіків нижче я виявив, що в середньому я сплю 7 годин без значних відхилень у цифрах. Хоча мені вдалося встигнути спати до 11, час пробудження все ще коливався від 5: 30–7: 00.

Хоча середня тривалість була дещо схожою, загальна якість сну була не однаковою. У деякі дні я був дуже активний, навіть досягнувши 6 годин сну, хоча було багато випадків, коли навіть пізно спавши, я не відчував свіжості. Я знайшов відповідь, проаналізувавши містичні цикли сну .

Поки ми спимо, наше тіло зазвичай проходить кілька циклів сну, чергуючи такі стадії:

ЛЕГКИЙ СОН: Цей етап, як правило, починається за лічені хвилини після засинання. На цьому етапі дихання та частота серцевих скорочень зазвичай незначно знижуються. Легкий сон сприяє розумовому та фізичному одужанню.

ГЛИБОКИЙ СОН : Глибокий сон зазвичай виникає в перші кілька годин сну. Дихання стає повільнішим, а м'язи розслабляються, а частота серцевих скорочень зазвичай стає більш регулярною. Коли ми прокидаємось відчуваючи себе бадьорими вранці, цілком ймовірно, що ми пережили міцні періоди глибокого сну. Глибокий сон сприяє фізичному відновленню та аспектам пам’яті та навчання.

Швидкий сон: швидкий сон - це активний період сну, що відзначається інтенсивною мозковою діяльністю. Перша фаза швидкого сну зазвичай настає після початкової стадії глибокого сну. Дихання прискорене, нерегулярне і поверхневе. Очі швидко рухаються в різних напрямках, звідси і назва Швидкий рух очей - швидкий сон. Це етап, коли ми зазвичай бачимо сни уві сні. Показано, що швидкий сон відіграє важливу роль у регуляції настрою, навчанні та пам’яті.

Наведений нижче графік показує, що в середньому моє тіло витрачає близько 17% у глибокому сні, 19% швидкої швидкості, а решта - або в світлі, або в незначному стані. Графік дати та часу Світлого та Глибокого сну показує, що ці цифри сильно відрізняються.

Якщо ми побудуємо графік кореляції різних стадій сну, ми побачимо, що час, проведений у ліжку, сильно корелює зі світлим сном, але сильної кореляції з глибоким сном немає.

Це по суті означає, що просто більше спати не завжди гарантує хороший глибокий сон. Я думаю, це допомагає підтвердити важливе вивчення сну:

Важлива якість сну, а не кількість.

Дотримуватися строгого режиму сну в будні буває легко, але вихідні - це зовсім інша гра.

Наведений вище графік показує, що найбільше постраждали суботи, де час у ліжку коливається від 5–9 годин. Випивка Netflix та вечірки вихідних - це деякі пороки, які вплинули на цю рутину. Навпаки, на меншій скриньці по неділях зображено, як я готуюсь до понеділка вранці. Цікаво спостерігати, як ці підсвідомі поведінки тіла чітко висвітлюються в цих сюжетах.

Нарешті, я хотів побачити, чи впливають мої щоденні справи на сон. Хоча у мене не було багато даних для моделі машинного навчання,

початковий пробіг показав кілька цікавих результатів. Він передбачав, що активність вдень і лягання спати до 23:00 має певний позитивний внесок у кінцеві хвилини глибокого сну.

Хоча ще занадто рано його перевіряти, я повторю це ще раз, коли отримаю ще кілька даних про сон і додаткові функції для підвищення точності моделі. Детальніше можна знайти в цьому блокноті Jupyter.

Чи все це того варте?

Цей експеримент був корисним досвідом. Я визначив кілька цікавих способів реагування мого організму на зовнішні подразники. Це як машина, де налаштування певних ручок може допомогти досягти різних результатів.

Далі в черзі я планую встановити деякі вдосконалені цілі діяльності. Я також буду випробовувати деякі біохаки, щоб побачити, чи вони мають якийсь позитивний вплив на якість мого сну. Я також розглядаю можливість розробити додаток сигналізації Fitbit, який розбудить мене лише після того, як я отримаю достатню кількість якісного сну (не впевнений, чи це вже існує?).

Нарешті, я більше не маю наміру позначати це як експеримент . Повсякденний розпорядок дня, який спочатку відчувався наполегливо, став звичним. Раніше я стикався з багатьма статтями, які вивчали важливість раннього пробудження, і нарешті я сприйняв це з перших вуст. Ця середня стаття, яка насправді є моєю першою, є одним із багатьох побічних продуктів цієї нової знайденої звички.

Дякую, що знайшли час, щоб переглянути мої аналізи. Буду більш ніж вдячний дізнатися, чи сподобалось вам, і запропонувати будь-які вдосконалення загалом! :)